Anvendelser av Bernoullis prinsipp
1. Utsagn basert på Bernoullis prinsipp er …
(1) løftekraft på et fly
(2) hydraulisk pumpe
(3) myggsprøyter
(4) varmluftsballong
Oppløsning
Utsagn basert på Bernoullis prinsipp er
(1) løftekraft på fly og
(3) myggsprøyter
(2) Hydraulisk pumpe etter Pascals prinsipp
(4) Luftballong basert på Arkimedes' prinsipp
[IRP]
2. Utsagn knyttet til anvendelsen av Bernoullis prinsipp er …
(1) venturimåler
(2) myggsprøyter
(3) barometer
(4) termometer
Oppløsning
Utsagn basert på Bernoullis prinsipp er
(1) venturimåler og
(2) myggspray
(3) et barometer basert på hydrostatisk trykk
(4) kvikksølvtermometer eller alkohol basert på ekspansjon
3. Verktøyene basert på Bernoullis prinsipp er …
(1) hydraulisk pumpe
(2) forgasser
(3) venturimåler
(4) termometer
Oppløsning
(2) forgasser og
(3) venturimåler
(1) hydraulisk pumpe basert på hydrostatisk trykk, Pascals lov
(4) kvikksølv- eller alkoholtermometer basert på ekspansjon
[IRP]
4. Flyvinger er konstruert for å ha maksimal løftekraft , for eksempel et bilde. Hvis v er hastigheten på luftstrømmen og P er lufttrykket, så er designet i henhold til Bernoulli-prinsippet laget slik at …
Oppløsning
For at flyets vinger skal kunne løfte seg oppover, er lufttrykket nederst på vingen større enn skyvekraften øverst på vingen.
Skyvekraften på undersiden av vingen er større hvis lufttrykket nederst på vingen er større. P = F / A, hvor trykket til P er direkte proporsjonalt med F. Hvis trykket er større, øker også kraften.
Bernoullis prinsipp sier at lufttrykket nederst på vingen er stort når lufthastigheten nederst på vingen er liten.
v A > v B slik at P A <P B
1. Spørsmål: Hva er Bernoullis prinsipp?
Svar: Bernoullis prinsipp sier at for en ikke-viskøs strømning av en ikke-ledende væske, skjer en økning i væskens hastighet samtidig med en reduksjon i statisk trykk eller en reduksjon i væskens potensielle energi.
2. Spørsmål: Hvordan er Bernoullis prinsipp relatert til energibevaring?
Svar: Bernoullis prinsipp er en manifestasjon av energibevaring for væskestrømmer. Den totale energien i et jevnt strømmende væskesystem bevares. Når væskens kinetiske energi (hastighet) øker, reduseres dens potensielle energi (trykk), og omvendt.
3. Spørsmål: Hvorfor har flyvinger en buet topp og flat bunn?
Svar: Flyvinger (vingeprofiler) er utformet med en buet topp og flat bunn for å gjøre at luften beveger seg raskere over toppen enn bunnen. I følge Bernoullis prinsipp forårsaker dette lavere trykk på toppen og høyere trykk på bunnen, noe som fører til løft.
4. Spørsmål: Hvordan forklarer Bernoullis prinsipp virkemåten til en venturimeter?
Svar: En venturimåler har en innsnevret seksjon der væskehastigheten øker, noe som fører til en reduksjon i trykk. Ved å måle trykkforskjellen mellom den innsnevrede og ikke-innsnevrede seksjonen, kan man bestemme væskens strømningshastighet ved hjelp av Bernoullis prinsipp.
5. Spørsmål: Hvorfor krummer en roterende fotball seg i banen sin?
Svar: Dette skyldes Magnus-effekten. Når ballen spinner, øker den hastigheten på luften på den ene siden og bremser den ned på den andre. Basert på Bernoullis prinsipp fører dette til en trykkforskjell, som får ballen til å krumme seg.
6. Spørsmål: Hvordan forholder Bernoullis prinsipp seg til funksjonen til en forstøver eller parfymesprayer?
Svar: Når luft blåses over toppen av forstøverrøret, øker den hastigheten, noe som skaper et område med lavt trykk. Det høyere trykket nederst presser væsken opp i røret, hvor den møter den raskt bevegelige luften og sprøytes ut i en fin tåke.
7. Spørsmål: Hvordan utgjør et buet tak på en bygning en risiko ved sterk vind?
Svar: Ved sterk vind beveger luften seg raskere over et buet tak sammenlignet med en flat overflate. Raskere luftbevegelse over den buede overflaten skaper et område med lavt trykk, ifølge Bernoullis prinsipp. Denne trykkforskjellen kan forårsake en løfteeffekt, som potensielt kan skade taket.
8. Spørsmål: Hvorfor skaper åpne vinduer i en bil i bevegelse en flagrende effekt på papirene inni?
Svar: Når bilen beveger seg, er lufthastigheten utenfor høyere enn inne i bilen. Dette skaper en trykkforskjell på grunn av Bernoullis prinsipp, noe som får papirene til å blafre når luften prøver å utjevne trykket.
9. Spørsmål: Hvordan kan Bernoullis prinsipp forklare løftet kitesurfere opplever?
Svar: Når kiten vinkles mot vinden, øker den luftstrømmen over den øvre overflaten, noe som skaper et område med lavt trykk. Det høyere trykket under kiten, sammenlignet med det lave trykket på toppen, skaper et løft som gjør at kitesurfere kan løftes opp av vannet.
10. Spørsmål: Hvorfor trekkes et dusjforheng innover når vannet skrus på?
Svar: Det varme vannet fra dusjen varmer opp luften, slik at den stiger og øker luftstrømmen i dusjområdet. Denne raskere luftstrømmen skaper et lavere trykk inne i dusjområdet sammenlignet med ute. Som et resultat trekkes dusjforhenget innover på grunn av trykkforskjellen som forklares av Bernoullis prinsipp.
